{"id":2904,"date":"2024-07-10T07:00:33","date_gmt":"2024-07-10T07:00:33","guid":{"rendered":"https:\/\/nfc-readers.com\/?p=2904"},"modified":"2024-07-10T07:02:35","modified_gmt":"2024-07-10T07:02:35","slug":"can-uhf-rfid-do-high-precision-positioning","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nfc-readers.com\/de\/can-uhf-rfid-do-high-precision-positioning\/","title":{"rendered":"Kann UHF-RFID eine hochpr\u00e4zise Positionierung durchf\u00fchren?"},"content":{"rendered":"<div><\/div>\n<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Table of Contents<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Inhaltsverzeichnis ein-\/ausblenden\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Umschalten<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewbox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewbox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseprofile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/nfc-readers.com\/de\/can-uhf-rfid-do-high-precision-positioning\/#Can_UHF_RFID_be_used_for_high-precision_positioning\" title=\"Kann UHF-RFID zur hochpr\u00e4zisen Positionsbestimmung eingesetzt werden?\">Kann UHF-RFID zur hochpr\u00e4zisen Positionsbestimmung eingesetzt werden?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/nfc-readers.com\/de\/can-uhf-rfid-do-high-precision-positioning\/#_What_scenarios_are_suitable_for_UHF_RFID_high-precision_positioning\" title=\"\u00a0Welche Szenarien eignen sich f\u00fcr die hochpr\u00e4zise Positionierung mit UHF-RFID?\">\u00a0Welche Szenarien eignen sich f\u00fcr die hochpr\u00e4zise Positionierung mit UHF-RFID?<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Can_UHF_RFID_be_used_for_high-precision_positioning\"><\/span>Kann UHF-RFID zur hochpr\u00e4zisen Positionsbestimmung eingesetzt werden?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<div><\/div>\n<div>Lassen Sie mich Ihnen zun\u00e4chst die Antwort geben. UHF-RFID kann zur hochpr\u00e4zisen Positionierung verwendet werden, die Genauigkeit liegt jedoch bei etwa 1 Meter.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>UHF-RFID wird als Positionierungsl\u00f6sung verwendet. Das Kernger\u00e4t ist der Leser mit einer Phased-Array-Antenne. Das Prinzip der Phased-Array-Antenne wird ausf\u00fchrlich in Gan Quans Buch \u201eUHF-RFID-Technologieprodukte und -anwendungen f\u00fcr das Internet der Dinge\u201c beschrieben. Wir werden den relevanten Inhalt zitieren.<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>Prinzip der Phased-Array-Antenne<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>Eine Phasenarray-Antenne, auch als Phased-Array-Antenne bekannt, ist eine Antenne, die die Form des Richtmusters \u00e4ndert, indem sie die Einspeisephase der Strahlungseinheit in der Array-Antenne steuert. Durch Steuern der Phase kann die Richtung des Maximalwerts des Richtmusters der Antenne ge\u00e4ndert werden, um den Zweck der Strahlabtastung zu erreichen. Es l\u00e4sst sich einfach verstehen, dass die herk\u00f6mmliche Antenne nur ein festes Strahlungsmuster hat, w\u00e4hrend die Array-Antenne mehrere Strahlungsmuster in verschiedene Richtungen haben kann. Wenn eine Phased-Array-Antenne in einem Ultrahochfrequenzbereich verwendet wird <a href=\"https:\/\/nfc-readers.com\/de\/Wholesale\/rfid-nfc-reader\/\">RFID-System<\/a>, eine Antenne kann in mehrere Antennen in verschiedene Richtungen umgewandelt werden. Die folgende Abbildung zeigt das Strahlungsdiagramm eines Gateways mit einer Phased-Array-Antenne. Die urspr\u00fcngliche Strahlungsachse der Hauptkeule der Antenne ist \u03b8 = 0\u00b0. Nachdem die Phase der angegebenen Strahlungseinheit in der Array-Antenne angepasst wurde, wird die Strahlungsachse der Hauptkeule abgelenkt und die maximale Ablenkung kann 45\u00b0 betragen. Im Vergleich zur herk\u00f6mmlichen L\u00f6sung wurde die Abdeckung des Phased-Array-Gateways mit der in der folgenden Abbildung gezeigten L\u00f6sung erheblich erh\u00f6ht. Der urspr\u00fcngliche 3dB-Strahlungswinkel betrug 30\u00b0 und betr\u00e4gt jetzt 120\u00b0.<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<figure id=\"attachment_2905\" aria-describedby=\"caption-attachment-2905\" style=\"width: 451px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-2905\" src=\"https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/rfid-position-300x208.png\" alt=\"RFID-Position\" width=\"451\" height=\"313\" srcset=\"https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/rfid-position-300x208.png 300w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/rfid-position-18x12.png 18w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/rfid-position.png 355w\" sizes=\"auto, (max-width: 451px) 100vw, 451px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-2905\" class=\"wp-caption-text\">RFID-Position<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<div>Strahlungsdiagramm des Phased-Array-Antennen-Gateways<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Der spezifische Betrieb des Phased-Array-Gateways kann so verstanden werden, dass ein Single-Port-Reader zu einem Multi-Port-Reader wird (wie viele Phasenkombinationen entsprechen wie vielen Ports). Der urspr\u00fcngliche Single-Port-Reader kann nur an eine Antenne angeschlossen werden und die Strahlungsreichweite ist festgelegt, w\u00e4hrend der Multi-Port-Reader an viele Antennen angeschlossen werden kann und jede Antenne eine andere Strahlungsreichweite hat. Dieser Multi-Port-Reader kann den zu scannenden Bereich je nach Bedarf ausw\u00e4hlen und den entsprechenden Port starten, um das Signal \u00fcber die entsprechende Antenne zu \u00fcbertragen und den angegebenen Bereich abzudecken.<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>Positionierungsfunktion f\u00fcr Phased-Array-Antennen<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Zur Ortungsfunktion von UHF<a href=\"https:\/\/nfc-readers.com\/de\/Wholesale\/rfid-nfc-reader\/\"> RFID-Leseger\u00e4te<\/a>Nehmen wir als Beispiele zwei g\u00e4ngige Phased-Array-Gateways auf dem Markt: xSpan und xArray von Impinj.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>xArray ist ein quadratisches Phased-Array-Gateway. Wenn das xArray auf dem Dach aufgeh\u00e4ngt wird, ist sein Abdeckungsbereich ein Kreis mit insgesamt 8 Sektoren und 52 Strahlungsbereichen. Es kann einfach als 52-Port-Leseger\u00e4t verstanden werden, das mit 52 Antennen mit unterschiedlichen Strahlungsbereichen verbunden ist.<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-2906\" src=\"https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-300x148.png\" alt=\"\" width=\"513\" height=\"253\" srcset=\"https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-300x148.png 300w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-18x9.png 18w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-600x295.png 600w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID.png 728w\" sizes=\"auto, (max-width: 513px) 100vw, 513px\" \/><\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div>xArray-Strahlmuster<\/div>\n<div><\/div>\n<div>xSpan ist ein rechteckiges Phased-Array-Gateway. Das xSpan-Gateway kann als vereinfachte Version des xArray betrachtet werden. Wenn xSpan auf dem Dach aufgeh\u00e4ngt wird, ist die von ihm abgedeckte Fl\u00e4che ein Rechteck mit insgesamt 13 Strahlungsbereichen. Vereinfacht kann man es als 13-Port-Leseger\u00e4t verstehen, das mit Antennen in 13 verschiedenen Strahlungsbereichen verbunden ist.<\/div>\n<div><\/div>\n<div><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-2907\" src=\"https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-300x149.png\" alt=\"\" width=\"503\" height=\"250\" srcset=\"https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-300x149.png 300w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-18x9.png 18w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-600x298.png 600w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position.png 699w\" sizes=\"auto, (max-width: 503px) 100vw, 503px\" \/><\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div>xSpan-Strahlmuster<\/div>\n<div><\/div>\n<div>In der tats\u00e4chlichen Umgebung \u00fcberlappen sich die Strahlungsbereiche benachbarter Nummern. Wenn dasselbe Tag in mehreren nummerierten Strahlungsbereichen identifiziert wird, kann der genaue Standort des Tags anhand der RSSI-Gr\u00f6\u00dfe berechnet werden. Der Berechnungsprozess besteht darin, die RSSI-Differenz in die Distanzdifferenz umzuwandeln und diese dann durch den Mehrpunkt-Positionierungsalgorithmus umzusetzen. Nat\u00fcrlich liegt das Tag wahrscheinlich im Strahlungsbereich mit dem gr\u00f6\u00dften RSSI-Wert.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Die wichtigste Funktion des Phased-Array-Gateways ist die Positionierung, also die Beurteilung der Position und Bewegung des Objekts. Die folgende Abbildung zeigt die Tag-Bewegung, die von xSpan und xArray verfolgt werden kann. Dabei kann xSpan die Tag-Bewegung nur in einer Achsenrichtung verfolgen, w\u00e4hrend xArray Tags verfolgen kann, die sich in mehrere verschiedene Richtungen bewegen.<\/div>\n<div><\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-2908\" src=\"https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-13.56-300x140.png\" alt=\"\" width=\"493\" height=\"230\" srcset=\"https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-13.56-300x140.png 300w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-13.56-18x8.png 18w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-13.56-600x280.png 600w, https:\/\/nfc-readers.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/UHF-RFID-position-13.56.png 726w\" sizes=\"auto, (max-width: 493px) 100vw, 493px\" \/><\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div>Richtungsverfolgung f\u00fcr Phased-Array-Gateways<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>Um die Echtzeitverfolgung von Objekten zu gew\u00e4hrleisten, muss sichergestellt werden, dass die Antennenschaltgeschwindigkeit schnell genug ist. Selbst wenn die Umschaltung jedes Mal 50 ms betr\u00e4gt, dauert es 2,5 s, um alle Strahlungsbereiche des xArray zu scannen. Daher muss bei der Anwendung der Objektverfolgung die Anzahl der Tags im Feld garantiert sein. Wenn eine hochpr\u00e4zise Verfolgung erforderlich ist, sollte die Anzahl der Tags 20 nicht \u00fcberschreiten; wenn eine Hochgeschwindigkeitsverfolgung erreicht werden soll, sollte die Anzahl der Tags 50 nicht \u00fcberschreiten.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Bei tats\u00e4chlichen Tests treten aus verschiedenen Gr\u00fcnden bestimmte Fehler auf. Die Messdaten in einer idealen Umgebung ohne Okklusion und Reflexion lauten: Innerhalb von 1,5 Metern liegt ein Wahrscheinlichkeitsfehler von 85% vor. In komplexen Umgebungen ist der Fehler gr\u00f6\u00dfer, insbesondere in Einzelhandelsgesch\u00e4ften mit Regal- und Wandreflexionen sowie der Stapel- und Platzierungsh\u00f6he der Etiketten, was einen gro\u00dfen Einfluss auf die Testgenauigkeit hat. Im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Technologien verbessert die Verwendung von Phased-Array-Gateways jedoch die Genauigkeit und den Komfort bei der Objektpositionierung und -suche erheblich.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div>Die Optimierung der Positionierungsgenauigkeit durch das Forschungsteam der Shanghai Jiaotong University spiegelt sich haupts\u00e4chlich auf der Algorithmusebene wider. In ihrer L\u00f6sung m\u00fcssen sie zun\u00e4chst die Phaseninformationen des Tag-Reflexionssignals \u00fcber die Lesearrayantenne von Herstellern wie Impinj lesen und dann den Positionierungsalgorithmus basierend auf den Phaseninformationen optimieren.<\/div>\n<div><\/div>\n<div>Die in den vorherigen Nachrichten berichtete Ortungsgenauigkeit im Zentimeterbereich ist der Effekt, der unter relativ idealen Bedingungen erreicht wird. Um eine solche Genauigkeit zu erreichen, sind viele spezifische Bedingungen erforderlich. In einer allgemeinen Umgebung ist es basierend auf der Optimierung des Algorithmus ein gro\u00dfer Durchbruch, die Ortungsgenauigkeit der UHF-RFID-Ortungsl\u00f6sung von etwa 1 Meter auf Dezimeterebene zu verbessern.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"_What_scenarios_are_suitable_for_UHF_RFID_high-precision_positioning\"><\/span>\u00a0Welche Szenarien eignen sich f\u00fcr die hochpr\u00e4zise Positionierung mit UHF-RFID?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<div><\/div>\n<div>Die Ortungsgenauigkeit von UHF-RFID betr\u00e4gt etwa 1 m und geh\u00f6rt damit ebenfalls zur Kategorie der hochpr\u00e4zisen Ortungstechnologie. Die derzeit beste Ortungsgenauigkeit auf dem Markt ist UWB. In idealen Umgebungen kann damit eine Ortungsgenauigkeit im Zentimeterbereich erreicht werden, in tats\u00e4chlichen Anwendungen liegt sie jedoch wahrscheinlich im Dezimeterbereich. Die Ortungsgenauigkeit von Bluetooth AoA liegt dagegen nur im Meterbereich und die Genauigkeit der Bluetooth-Ortungstechnologie der n\u00e4chsten Generation \u201eChannel Sounding\u201c betr\u00e4gt ebenfalls etwa 1 m. Die Ortungsgenauigkeit von UHF-RFID ist also nicht schlecht.<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Kann UHF-RFID f\u00fcr hochpr\u00e4zise Positionierung verwendet werden? Lassen Sie mich Ihnen zun\u00e4chst die Antwort geben. UHF-RFID kann f\u00fcr hochpr\u00e4zise Positionierung verwendet werden, die Genauigkeit betr\u00e4gt jedoch etwa 1 Meter. UHF-RFID wird als Positionierungsl\u00f6sung verwendet. Das Kernger\u00e4t ist das Leseger\u00e4t mit einer Phased-Array-Antenne. 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